Nuevos observatorios en Chile podrán encontrar planetas similares a la Tierra

La construcción de mega telescopios en el norte de Chile deja a los científicos a un par de pasos para buscar si es que existe algún rincón del universo similar a nuestro planeta, y que pueda albergar vida tal como la conocemos. El impedimento de contar con grandes observatorios comienza a quedar atrás.

Es por eso que, a medida que la próxima generación de observatorios gigantes de alta potencia comienza a entrar en funcionamiento, científicos de la Universidad de Ohio probaron las características de estos observatorios de nueva generación. A través de simulaciones, los investigadores concluyeron que los instrumentos de estas mega construcciones podrán ofrecer a los científicos una oportunidad sin precedentes. El estudio fue publicado en la revista The Astrophysical Journal.

Muchos de esos telescopios ya están en Chile, a pocos años de iniciar su funcionamiento, y podrán discernir cómo sería el clima y magnetismo en exoplanetas lejanos y estrellas enanas. Características claves para determinar la habitabilidad de estos distantes astros y cuerpos celestes.

Estos mega observatorios en construcción, que incluyen el Telescopio Extremadamente Grande (ELT), el Telescopio Gigante de Magallanes (GMT), ubicados en Chile y el Telescopio de Treinta Metros (TMT) en España, serán algunos de los centros de observación astronómica terrestres más grandes de la historia.

El ELT, por ejemplo, será capaz de observar algunos de los objetos más distantes y antiguos del Universo. Un observatorio que también tendrá instrumentos para detectar trazas de vida, tanto pasada como actual. Estará compuesto por 798 espejos que formarán un superespejo de casi 40 metros de ancho. Tendrá la mayor calidad y nitidez de imagen que cualquier observatorio construido hasta ahora, superando varias veces al recién inaugurado Telescopio Espacial James Webb (JWST), realizado por la Nasa.

“La idea de este estudio es poner a prueba los parámetros físicos de cada uno de los observatorios. Por ejemplo, del ELT se consideran, por ejemplo, condiciones climáticas de esa zona de Antofagasta, para saber si tanto el diámetro del espejo, como las condiciones climáticas, permiten tener una mejor observación un objeto determinado”, explica Catalina Urrejola, doctora en Astronomía y divulgadora del Observatorio Astronómico Nacional.

Lo mismo pasa con el Telescopio Gigante de Magallanes (GMT), que simula las condiciones donde estará, en el Cerro Las Campanas, y por otro lado, también simula las condiciones que tienen en Islas Canarias, donde estará ubicado el Telescopio de Treinta Metros (TMT).

Los datos recopilados con sus poderosos instrumentos permitirán a los astrónomos utilizar imágenes Doppler, una técnica que puede recrear mapas 2D de la superficie de un objeto, para realizar mediciones precisas del magnetismo y la química de objetivos ultrafríos u objetos cósmicos con temperaturas inferiores a 2700 grados Kelvin, tales como enanas marrones (BD) o estrellas de muy baja masa (VLM), e incluso algunos exoplanetas.

“Para definir un planeta como habitable, son dos las principales características, la temperatura y la superficie. Esas son las dos básicas”, complementa Patricio Rojo, académico del Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile. Además, el experto dice que la mayoría de los planetas con estas características se encuentran alrededor de estrellas de baja masa. Estos planetas deben estar muy cerca de sus estrellas para alcanzar la temperatura habitable, pero esto puede hacer que sean afectados por el campo magnético de las mismas estrellas y perder su atmósfera.

Aún no hay observaciones al respecto, pero se espera que los nuevos telescopios de próxima generación puedan proporcionar información sobre esto en los próximos años.

El magnetismo es especialmente importante para buscar mundos similares al nuestro, ya que los campos magnéticos, específicamente para los sistemas estelares más pequeños, se consideran necesarios para apoyar e influir en si un planeta puede albergar vida en su superficie.

Además de ayudar a mejorar nuestra comprensión de algunos de los objetos más misteriosos del universo, “tener la capacidad de estudiar las composiciones químicas de estos objetos de una manera más precisa también ofrece una mayor comprensión de la búsqueda de vida en otros mundos”, dijo en un comunicado Michael Plummer, autor principal del estudio y estudiante graduado en astronomía en la Universidad Estatal de Ohio.

“Aprender sobre las atmósferas de otros objetos fuera de nuestro sistema solar no solo nos informa cómo puede comportarse la atmósfera de la Tierra, sino que permite a los científicos escalar esos conceptos para estudiar planetas potencialmente habitables”, remarcó Plummer.

Los responsables de esta investigación de prueba desarrollaron previamente un código analítico llamado Imber para simular e inferir la presencia de discrepancias en la superficie, tales como manchas de estrellas magnéticas, sistemas de nubes y otros fenómenos atmosféricos como huracanes en objetos distantes.

En este estudio, utilizaron la técnica para estimar las capacidades científicas de varios instrumentos del ELT, con el fin de detectar variaciones en la superficie de seis objetivos: la estrella de Trappist-1, un sistema de siete planetas bien estudiado a unos 40 años luz de la Tierra, dos estrellas enanas marrones y tres exoplanetas.

Junto a eso, utilizaron su técnica para investigar las capacidades de los siguientes instrumentos: el Buscador de Tierra Grande del Consorcio del GMT (GMT/GCLEF), el generador de imágenes y espectrógrafo ELT de infrarrojo medio del ELT (ELT/METIS) y el instrumento de alta resolución limitado por difracción multiobjetivo del TMT. Espectrógrafo Infrarrojo de Resolución (MODHIS) .

De esta forma, los investigadores descubrieron que, si bien discernir puntos estelares en Trappist-1 fue un desafío para los tres instrumentos debido a su inclinación de borde, o su órbita en paralelo al resto del cielo, tanto el ELT y TMT podrían realizar observaciones de alta resolución de las enanas marrones y exoplanetas en una sola rotación.

Por el contrario, los instrumentos del GMT requirieron múltiples rondas de observaciones para determinar la presencia de irregularidades en la superficie de los exoplanetas elegidos para el estudio. En general, el estudio muestra que su técnica puede proporcionar una estimación precisa de las capacidades futuras de los ELT y ayudar a determinar si valdría la pena investigar objetivos futuros a mayor escala.

¿Qué importancia tiene que dos de estos grandes telescopio de última generación estén en Chile? “Eso no es coincidencia, eso no es lobby político, eso es debido a que realmente el mejor cielo del planeta para poder sacar el mayor provecho a esta inversión científica están ubicados en Chile” enfatiza Rojo. Además, agrega que es importante tener el tercer telescopio en el hemisferio norte, porque las estrellas son distintas a las del hemisferio sur.

¿Qué se espera que el ELT pueda encontrar? La lista es larga, según detalló en una entrevista con La Tercera, Xavier Barcons, director general de la European Southern Observatory (ESO), organización responsable de centros astronómicos en Chile como el VLT, La Silla, ALMA y el ELT, que se espera que comience a mirar el universo a partir de septiembre de 2028.

“El ELT va a revolucionar todas las esquinas de la Astronomía, desde los estudios del propio Sistema Solar, el estudio de asteroides o de pedruscos interestelares que vienen fuera del sistema que lo cruzan”, adelantó Barcons. Una de las cosas que el ELT va a ser capaz de hacer es obtener imágenes de planetas como la Tierra orbitando estrellas como el Sol. Eso está dentro de sus capacidades, así también como estudiar sus atmósferas, ver si tienen trazas de alguna actividad biológica.

“Hay instrumentos del ELT que están diseñados para detectar moléculas de exoplanetas que delaten la presencia de vida anterior o actual” adelantó también el director general de la ESO.